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글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소

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목차

1. 개요

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 세포질에서 주로 사량체 형태로 존재하는 효소로, 해당과정의 여섯 번째 단계를 촉매하여 글리세르알데하이드 3-인산을 1,3-비스포스포글리세르산으로 전환한다. 이 효소는 산화 스트레스, 세포 부착, 전사 조절, 아폽토시스 유도, 소포체-골지체 수송 등 다양한 생물학적 과정에 관여하며, 암, 신경변성과 같은 질병과 관련되어 있다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 단백질 및 핵산과의 상호작용을 통해 다양한 기능을 수행하며, 코닝산과 같은 저해제에 의해 억제될 수 있다.

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글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소
기본 정보
GAPDH_with_labels
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효소 명칭글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소
다른 이름해당 없음
EC 번호1.2.1.12
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일반 정보
영어 명칭글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 (Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)
EC 번호1.2.1.12
단백질 family 정보
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이름글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소, NAD 결합 도메인
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소, NAD 결합 도메인
써머스 아쿠아티쿠스 d-글리세르알데하이드-3-인산 탈수소효소의 분자 구조에서 관찰된 효소 열 안정성의 결정 요인 (2.5 옹스트롬 해상도)
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단백질 family 정보
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이름글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소, C-말단 도메인
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소, C-말단 도메인
파이로코커스 호리코시 OT3 유래 글리세르알데하이드-3-인산 탈수소효소의 결정 구조
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기타 정보
참고 문헌 1Tarze A, Deniaud A, Le Bras M, Maillier E, Molle D, Larochette N, Zamzami N, Jan G, Kroemer G, Brenner C (April 2007). "GAPDH, a novel regulator of the pro-apoptotic mitochondrial membrane permeabilization". Oncogene. 26 (18): 2606–2620. doi:10.1038/sj.onc.1210074. PMID 17072346. PMC 20291542.
참고 문헌 2Zala D, Hinckelmann MV, Yu H, Lyra da Cunha MM, Liot G, Cordelières FP, Marco S, Saudou F (January 2013). "Vesicular glycolysis provides on-board energy for fast axonal transport". Cell. 152 (3): 479–491. doi:10.1016/j.cell.2012.12.029. PMID 23374344.

2. 구조

정상적인 세포 조건에서, 세포질의 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 주로 사량체로 존재한다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 각각의 단일 촉매 싸이올기를 함유하고 있고 효소의 촉매 기능에 결정적인 4개의 동일한 37kDa 소단위체로 구성된다.[40][41] 핵의 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 pH 8.3~8.7의 등전점(pI)를 가진다.[41] 주목할 점은, 효소 활성 부위의 시스테인 잔기 Cys152는 산화 스트레스에 의한 아폽토시스의 유도에 필요하다.[41] 특히 세포질의 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 번역 후 변형은 해당과정 이외의 역할에 기능할 수 있도록 한다.[40]

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 알려지지 않은 스플라이스 변이체로 단일 mRNA 전사체를 생성하는 단일 유전자에 의해 암호화되지만, 아이소 형태는 정자에서만 발현되는 별도의 유전자로서 존재한다.[41]

3. 반응

섬네일


글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 글리세르알데하이드 3-인산을 1,3-비스포스포글리세르산으로 전환시키는 반응을 촉매한다. 이 반응은 해당과정의 중요한 단계 중 하나이며, 에너지 생성에 필수적이다.

이 반응은 가역적이며, NAD+와 무기 인산(Pi)을 필요로 하고, NADH와 수소 이온(H+)을 생성한다. 반응의 표준 자유 에너지 변화(ΔG'°)는 6.3 kJ/mol이다.

3. 1. 글리세르알데하이드 3-인산의 두 단계 전환

첫 번째 반응은 1번 위치에서 글리세르알데하이드 3-인산의 산화인데, 여기서 알데하이드는 카복실산으로 전환되고(ΔG°'=-50 kJ/mol (−12kcal/mol)) 동시에 NAD+는 NADH로 환원된다.

이러한 높은 에너지 방출반응의 산화 반응에 의해 방출된 에너지는 무기 인산이 글리세르알데하이드 3-인산 중간생성물로 전달되어 고에너지 인산 화합물인 1,3-비스포스포글리세르산을 형성하는 에너지 흡수반응(ΔG°'=+50 kJ/mol (+12kcal/mol))을 유발한다.

이것은 산화와 짝지어진 인산화의 예이고, 전체 반응은 다소 에너지 흡수성(ΔG°'=+6.3 kJ/mol (+1.5))이다. 여기서 에너지 짝지어짐은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소에 의해 가능해진다.

3. 2. 메커니즘

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)는 해당과정의 6번째 단계인 글리세르알데하이드 3-인산의 산화 및 인산화 반응에서 공유결합성 촉매 및 일반 염기 촉매를 사용하여 활성화 에너지를 낮춘다.

이 반응은 크게 두 단계로 나뉜다. 첫 번째는 글리세르알데하이드 3-인산이 산화되는 과정이고, 두 번째는 인산화 과정이다. 첫 번째 단계에서는 효소 활성 부위의 시스테인 잔기가 글리세르알데하이드 3-인산의 카보닐기를 공격하여 헤미싸이오아세탈 중간생성물을 생성하고, 히스티딘 잔기가 탈양성자화를 촉진하여 싸이오에스터 중간생성물을 형성한다. 이 과정에서 NAD+가 수소화물 이온을 받아 NADH로 환원되며, 글리세르알데하이드 3-인산은 싸이오에스터로 산화된다. 싸이오에스터는 카복실산보다 에너지가 높아 다음 단계 반응이 더 쉽게 일어날 수 있도록 돕는다.

두 번째 인산화 단계에서는 NADH가 효소를 떠난 후, 다른 NAD+ 분자가 결합하여 다음 단계의 전이상태를 안정화시킨다. 마지막으로 무기 인산이 싸이오에스터를 공격하여 1,3-비스포스포글리세르산을 생성하고, 효소의 시스테인 잔기는 싸이올기 형태로 방출된다.

3. 2. 1. 1: 산화

먼저, 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 활성 부위에서 시스테인 잔기가 글리세르알데하이드 3-인산의 카보닐기를 공격하여 헤미싸이오아세탈 중간생성물(공유결합성 촉매)을 생성한다.

헤미싸이오아세탈은 효소의 활성 부위에 있는 히스티딘 잔기에 의해 탈양성자화(일반적 염기 촉매)된다. 탈양성자화는 다음에 생성되는 싸이오에스터 중간체에서 카보닐기의 재형성 및 수소화물 이온의 방출을 촉진한다.

다음으로 NAD+의 인접하고 밀접하게 결합된 분자는 글리세르알데하이드 3-인산으로부터 수소화물 이온을 받아들여 NADH를 형성하는 한편, 글리세르알데하이드 3-인산은 일련의 단계에서 싸이오에스터로 동시에 산화된다.

이 싸이오에스터 종은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 없을 때 글리세르알데하이드 3-인산이 산화되어 생성되는 카복실산 종보다 에너지가 훨씬 더 높다(덜 안정함). 이 카복실산 종은 에너지 상태가 너무 낮아 반응의 두 번째 단계(인산화)에 대한 에너지 장벽을 너무 높아지게 만들기 때문에 반응 속도가 너무 느려져 살아있는 생명체에 불리해진다.

3. 2. 2. 2: 인산화

NADH는 활성 부위를 떠나고, 다른 NAD+ 분자의 양전하가 다음 단계 및 최종 단계의 전이상태에서 음전하를 띤 카보닐 산소를 안정화시킨다. 마지막으로 무기 인산 분자가 싸이오에스터를 공격하여 사면체 중간생성물을 형성하고, 이 중간생성물은 붕괴되어 1,3-비스포스포글리세르산과 효소의 시스테인 잔기에 있는 싸이올기를 방출한다.

3. 3. 조절

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 다른 자리 입체성 조절의 모르페인 모델을 사용할 수 있다.[42][5]

4. 기능

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)는 해당과정에서 글리세르알데하이드 3-인산을 1,3-비스포스포글리세르산으로 전환하는 반응을 촉매하는 효소로 잘 알려져 있다. 그러나 최근 연구에 따르면 GAPDH는 해당과정 외에도 다양한 세포 내 기능에 관여하는 것으로 밝혀졌다.

GAPDH는 미코플라스마, 연쇄상구균, 파라콕시디오이데스 브라실리엔시스, 칸디다 알비칸스와 같은 세균 및 진균에서 세포 외 기질 성분과 결합하여 부착에 기여하는 세포 부착 기능을 수행한다.[6][7][8][10] 또한, 프로바이오틱스 종의 GAPDH는 인간 결장 뮤신과 ECM에 결합하여 장내 프로바이오틱스의 정착을 돕는다.[11][12][13]

GAPDH는 ''OCA-S'' 전사 공동활성화제 복합체의 일부로서 전사를 활성화하고, 세포핵과 세포질 사이를 이동하며 대사 상태를 유전자 전사와 연결하는 역할을 한다.[43] 또한, 세포 스트레스 상황에서 ''S''-나이트로실화되어 SIAH1 단백질과 결합, 핵으로 이동하여 세포 사멸(아폽토시스)을 유도하기도 한다.[44]

산화 스트레스 조건에서 GAPDH는 해당과정에서 오탄당 인산 경로로 대사 흐름을 전환시켜 세포가 항산화 보조 인자인 NADPH를 더 많이 생성하도록 돕는 대사 스위치 역할을 한다.[46][18]

GAPDH는 소포체에서 골지체로의 소포 수송에도 관여하며, Rab2와 함께 COPI 소포 형성을 돕는다.[48]

이 외에도 GAPDH는 세포 내 철 항상성을 유지하고, 불안정한 헴에 대한 샤페론 단백질 역할을 하는 등 다양한 기능을 수행한다.[49][50]

4. 1. 물질대사

첫 번째 반응은 1번 위치에서 글리세르알데하이드 3-인산의 산화인데, 여기서 알데하이드는 카복실산(ΔG°'=-50 kJ/mol (−12kcal/mol))으로 전환되고 동시에 NAD+는 NADH로 환원된다.

이러한 높은 에너지 방출성의 산화 반응에 의해 방출된 에너지는 무기 인산이 글리세르알데하이드 3-인산 중간생성물로 전달되어 고에너지 인산 화합물인 1,3-비스포스포글리세르산을 형성하는 에너지 흡수성의 두 번째 반응(ΔG°'=+50 kJ/mol (+12kcal/mol))을 유발한다.

이것은 산화와 짝지어진 인산화의 예이고, 전체 반응은 다소 에너지 흡수성(ΔG°'=+6.3 kJ/mol (+1.5))이다. 여기서 에너지 짝지어짐은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소에 의해 가능해진다.

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 글리세르알데하이드 3-인산의 1,3-비스포스포글리세르산으로의 전환을 촉매한다. 이 반응은 진핵세포의 세포질에서 일어나는 에너지와 탄소 분자 공급의 중요한 대사 경로인 포도당의 해당과정의 6번째 단계이다. 전환은 두 단계로 구성되는데, 첫 번째 단계는 열역학적으로 유리한 단계이고, 두 번째 단계는 열역학적으로 불리한 단계이다.

4. 2. 세포 부착

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 문라이팅 기능 중 하나는 다른 파트너와의 부착 및 결합 역할이다. 미코플라스마와 ''연쇄상구균''에서 유래된 세균성 GAPDH와 ''파라콕시디오이데스 브라실리엔시스''에서 유래된 진균성 GAPDH는 인간 세포 외 기질 성분과 결합하여 부착에 작용하는 것으로 알려져 있다.[6][7][8] GAPDH는 표면에 결합하여 부착에 기여하며 유해한 병원체의 경쟁적 배제에도 기여하는 것으로 밝혀졌다.[9] ''칸디다 알비칸스''에서 유래된 GAPDH는 세포벽에 결합되어 피브로넥틴과 라미닌에 결합하는 것으로 밝혀졌다.[10] 프로바이오틱스 종의 GAPDH는 인간 결장 뮤신과 ECM에 결합하여 인간 장내 프로바이오틱스의 식민지화를 향상시키는 것으로 알려져 있다.[11][12][13] Patel D. 등은 ''락토바실러스 아시도필루스'' GAPDH가 뮤신과 결합하여 부착에 작용한다는 것을 보여주었다.[14]

4. 3. 전사 및 아폽토시스

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)는 자체로 전사를 활성화할 수 있다. ''OCA-S'' 전사 공동활성화제 복합체는 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 및 젖산 탈수소효소를 함유하는데, 이 두 단백질은 이전에는 대사에만 관여하는 것으로 생각되어 왔다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 세포질과 세포핵 사이를 이동하여 대사 상태를 유전자 전사와 연결시킬 수 있다.[43]

2005년에 하라(Hara) 외 연구진들은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 아폽토시스를 일으킨다는 것을 보여주었다. 이것은 제3의 기능은 아니지만, 전사 활성화에서와 같이 DNA에 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 결합하는 것에 의해 매개되는 활성으로 볼 수 있다. 이 연구는 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 세포 스트레스에 반응하여 일산화 탄소에 의해 ''S''-나이트로실화되어 유비퀴틴 연결효소인 SIAH1 단백질에 결합하는 것을 입증했다. 복합체는 핵으로 이동하여 SIAH1은 분해를 위해 핵 단백질을 표적으로 하여 조절된 세포 셧다운을 개시한다.[44] 후속 연구에서 연구팀은 파킨슨병을 치료하기 위해 임상적으로 사용된 데프레닐이 ''S''-나이트로실화를 방지함으로써 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 아폽토시스 작용을 강하게 감소시켜 약물로 사용될 수 있음을 보여주었다.[45]

4. 4. 대사 스위치

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)는 산화 스트레스 조건에서 가역적인 대사 스위치 역할을 한다.[46][18] 세포가 산화제에 노출되면, 세포는 과도한 양의 항산화 보조 인자인 NADPH를 필요로 한다. 세포질에서 NADPH는 여러 효소에 의해 NADP+로부터 환원되는데, 그 중 세 가지 효소가 오탄당 인산 경로의 첫 번째 단계를 촉매한다. 산화제 처리로 인해 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 비활성화된다. 이러한 비활성화는 일시적으로 대사 흐름을 해당과정에서 오탄당 인산 경로로 전환시켜 세포가 더 많은 NADPH를 생성할 수 있게 한다.[47][19] 스트레스 조건에서 NADPH는 글루타레독신과 티오레독신을 포함한 일부 항산화 시스템에 필요하며, 글루타티온의 재활용에도 필수적이다.

4. 5. 소포체-골지체 수송

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 분비된 단백질의 운반 경로의 일부인 소포체에서 골지체로의 소포 수송에도 관여하는 것으로 보인다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 Rab2에 의해 소포체의 소포소관 클러스터로 모여서 COPI 소포를 형성하는 것을 돕는 것으로 밝혀졌다.[48] 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 Src에 의한 티로신 인산화를 통해 활성화된다.[48]

4. 6. 추가적인 기능

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 다른 많은 효소들과 마찬가지로 여러 기능들을 가지고 있다. 해당과정의 6번째 단계를 촉매하는 것 외에도 최근의 연구 결과들은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 다른 세포 과정들에 관여하는 것으로 나타나고 있다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 세포의 철 항상성,[49] 특히 세포 내 불안정한 헴에 대한 샤페론 단백질을 유지하는 맥락에서 더 높은 차수의 다기능성을 나타내는 것으로 설명되었다.[50] 이것은 연구자들에게는 놀라운 일이었지만, 새로운 단백질을 처음부터 진화시키는 대신 기존의 단백질을 재사용하고 적응시키는 것은 진화적으로 의미가 있다.

5. 세포에서의 분포

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 대부분의 조직과 세포에서 안정적이고 구성적으로 발현되기 때문에 하우스키핑 유전자로 간주된다. 이러한 이유로 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 생물학적 연구자들에 의해 웨스턴 블롯의 부하 조절 및 qPCR의 조절 수단으로 일반적으로 사용된다. 그러나 연구자들은 특정 조건 하에서 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 다른 조절을 보고했다.[51] 예를 들어, 전사인자 MZF1은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 유전자를 조절하는 것으로 나타났다.[52] 저산소증은 또한 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소를 강력하게 상향 조절한다.[53] 따라서 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소를 부하 조절로 사용하는 것은 신중하게 고려되어야 한다.

해당과정의 모든 과정은 세포질에서 일어나며 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 해당과정의 6번째 단계의 반응을 촉매한다. 적혈구에서 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 및 다른 해당과정의 효소들은 세포막 내부의 복합체에 모인다. 이러한 과정은 인산화 및 산소화에 의해 조절되는 것으로 보인다.[26] 해당과정의 여러 효소들이 서로 가까이 모여 있으면 포도당 분해의 전체 속도가 크게 증가할 것으로 예상된다. 최근의 연구에 의하면 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 세포막 외부에 철 의존적 방식으로 발현되며, 세포성 철 항상성 유지에 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.[27][28]

6. 임상적 중요성

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)는 여러 사람의 암에서 과발현되며, 이 효소의 발현은 종양의 진행과 양의 상관관계가 있다.[57][58][29][30] 이 효소의 해당과정 및 항아폽톱시스 기능은 종양 세포의 증식 및 보호에 기여하며 발암을 촉진한다. 특히 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 스핑고지질인 세라마이드를 자극하는 화학요법 약물에 의해 유도된 텔로미어의 단축을 방지한다. 산화 스트레스와 같은 조건은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 기능을 손상시켜 세포의 노화 및 사망으로 이어지게 한다.[41][4] 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 고갈은 종양 세포의 생물학적 노화를 유도하기 때문에 종양의 성장을 제어하기 위한 새로운 치료 전략으로 제시되었다.[59][31]

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 몇몇 퇴행성 신경질환 및 장애와 연관되어 있다. 이러한 상호작용은 에너지 대사뿐만 아니라 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 다른 기능에도 영향을 줄 수 있다.[40] 예를 들어, 아밀로이드 베타 전구체 단백질과 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 상호작용은 세포골격 또는 막수송과 관련된 기능을 방해할 수 있는 반면, 헌팅틴과의 상호작용은 아폽토시스, 핵의 tRNA 수송, DNA 복제, DNA 복구와 관련된 기능을 방해할 수 있다. 또한 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 핵 전위는 파킨슨병에서 보고되었으며, 라사길린과 같은 몇몇 항아폽토시스성 파킨슨병 약물은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 핵 전위를 방지하는 기능을 한다. 신경 퇴행성 질환에 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 관여의 기본 메커니즘은 명확하게 남아 있다.[60] 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 유전자의 5' UTR에서 SNP rs3741916은 후기 발병 알츠하이머병과 관련될 수 있다.[61]

6. 1. 암

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)는 피부 흑색종과 같은 여러 사람의 암에서 과발현되며, 이의 발현은 종양의 진행과 양의 상관관계가 있다.[57][58][29][30] 이 효소의 해당과정 및 항아폽톱시스 기능은 종양 세포의 증식 및 보호에 기여하며 발암을 촉진한다. 특히 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 스핑고지질인 세라마이드를 자극하는 화학요법 약물에 의해 유도된 텔로미어의 단축을 방지한다. 한편, 산화 스트레스와 같은 조건은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 기능을 손상시켜 세포의 노화 및 사망으로 이어지게 한다.[41][4] 또한, 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 고갈은 종양 세포의 생물학적 노화를 유도하기 때문에 종양의 성장을 제어하기 위한 새로운 치료 전략으로 제시되었다.[59][31]

6. 2. 신경변성

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)는 주로 그 질환 또는 장애에 특이적인 다른 단백질과의 상호작용을 통해 몇몇 퇴행성 신경질환 및 장애와 연관되어 있다. 이러한 상호작용은 에너지 대사뿐만 아니라 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 다른 기능에도 영향을 줄 수 있다.[40] 예를 들어, 아밀로이드 베타 전구체 단백질과 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 상호작용은 세포골격 또는 막수송과 관련된 기능을 방해할 수 있는 반면, 헌팅틴과의 상호작용은 아폽토시스, 핵의 tRNA 수송, DNA 복제, DNA 복구와 관련된 기능을 방해할 수 있다. 또한 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 핵 전위는 파킨슨병에서 보고되었으며, 라사길린과 같은 몇몇 항아폽토시스성 파킨슨병 약물은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 핵 전위를 방지하는 기능을 한다. 저(低)대사가 파킨슨병의 한 기여자일 수 있다고 제안되었지만, 신경 퇴행성 질환에 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 관여의 기본 메커니즘은 명확하게 남아 있다.[60] 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 유전자의 5' UTR에서 SNP rs3741916은 후기 발병 알츠하이머병과 관련될 수 있다.[61]

7. 상호작용

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)는 단백질-단백질 상호작용을 통해 여러 가지 생물학적 기능에 참여한다.[40][3]

단백질기능
튜불린미세소관 묶음을 촉진한다.[40][3]
액틴액틴 중합을 촉진한다.[40][3]
VDAC1미토콘드리아 막 투과 및 아폽토시스를 유도한다.[40][3]
이노시톨 1,4,5-삼중인산 수용체세포 내 Ca2+ 신호 전달을 조절한다.[40][3]
Oct-1세포 주기의 S기 동안 히스톤 H2B 합성에 필요한 보조활성자 복합체인 OCA-S를 형성한다.[41][4]
p22미세소관 조직을 돕는다.[41][4]
Rab2소포체-골지체 수송을 촉진한다.[41][4]
트랜스페린다양한 세포 표면 및 세포 외액에 존재한다.[41][56][62][4][28][34]
젖산 탈수소효소[41][4]
락토페린[63][35]
APEX1산화된 형태에서 환원된 형태로 전환되면 엔도뉴클레이스 활성을 갖게 된다.[41][4]
전골수구성백혈병 단백질RNA-의존적 방식으로 작용한다.[41][4]
RHEB낮은 포도당 조건에서 GTPase를 격리시킨다.[41][4]
Siah1핵으로 전위하는 복합체를 형성하여, 질산화적 스트레스 상태에서 핵 단백질을 유비퀴틴화하고 분해한다.[41][4]
GOSPELSiah1과 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소와의 상호작용을 차단하여 산화 스트레스에 대한 세포 사멸을 방지한다.[41][4]
p300/CREB 결합 단백질글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소를 아세틸화하고, 그 결과 추가 아폽토시스 대상의 아세틸화를 강화시킨다.[41][4]
골격근 특이적 Ca2+/칼모듈린 의존적 단백질 키네이스[41][4]
단백질 키네이스 B[41][4]
아밀로이드 베타 전구체 단백질[60][32]
헌팅틴[60][32]
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소동형 올리고머/응집체로 자가 결합할 수 있다.



글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 단일 가닥 RNA[64] 및 DNA와 결합하며, 다음과 같은 핵산 결합 파트너가 확인되었다.[41]

7. 1. 단백질 결합 파트너

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)는 다음과 같은 물질들과 단백질-단백질 상호작용을 통해 여러 가지 생물학적 기능에 참여한다.[40][3]

단백질기능
튜불린미세소관 묶음을 촉진함.[40][3]
액틴액틴 중합을 촉진함.[40][3]
VDAC1미토콘드리아 막 투과 및 아폽토시스를 유도함.[40][3]
이노시톨 1,4,5-삼중인산 수용체세포 내 Ca2+ 신호 전달을 조절함.[40][3]
Oct-1세포 주기의 S기 동안 히스톤 H2B 합성에 필요한 보조활성자 복합체인 OCA-S를 형성함.[41][4]
p22미세소관 조직을 도움.[41][4]
Rab2소포체-골지체 수송을 촉진함.[41][4]
트랜스페린다양한 세포 표면 및 세포 외액에 존재함.[41][56][62][4][28][34]
젖산 탈수소효소[41][4]
락토페린[63][35]
APEX1산화된 형태에서 환원된 형태로 전환되면 엔도뉴클레이스 활성을 갖게 됨.[41][4]
전골수구성백혈병 단백질RNA-의존적 방식으로 작용함.[41][4]
RHEB낮은 포도당 조건에서 GTPase를 격리시킴.[41][4]
Siah1핵으로 전위하는 복합체를 형성하여, 질산화적 스트레스 상태에서 핵 단백질을 유비퀴틴화하고 분해함.[41][4]
GOSPELSiah1과 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소와의 상호작용을 차단하여 산화 스트레스에 대한 세포 사멸을 방지함.[41][4]
p300/CREB 결합 단백질글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소를 아세틸화하고, 그 결과 추가 아폽토시스 대상의 아세틸화를 강화시킴.[41][4]
골격근 특이적 Ca2+/칼모둘린 의존적 단백질 키네이스[41][4]
단백질 키네이스 B[41][4]
아밀로이드 베타 전구체 단백질[60][32]
헌팅틴[60][32]
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소동형 올리고머/응집체로 자가 결합할 수 있다.


7. 2. 핵산 결합 파트너

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 단일 가닥 RNA[64] 및 DNA와 결합하며, 다수의 핵산 결합 파트너가 확인되었다.[41]

8. 저해제

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소(GAPDH)의 저해제는 다음과 같다.


  • 코닝산
  • 데스메틸셀레길린[37]
  • 라사길린[37]
  • 셀레길린[37]

참조

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[2] 논문 Vesicular glycolysis provides on-board energy for fast axonal transport 2013-01
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[18] 논문 Short-term cigarette smoke exposure induces reversible changes in energy metabolism and cellular redox status independent of inflammatory responses in mouse lungs 2012-11
[19] 논문 Dynamic rerouting of the carbohydrate flux is key to counteracting oxidative stress 2007-12
[20] 논문 A GAPDH mutant defective in Src-dependent tyrosine phosphorylation impedes Rab2-mediated events 2007-06
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[24] 논문 The glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase gene (GAPDH) is regulated by myeloid zinc finger 1 (MZF-1) and is induced by calcitriol 2014-08
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[31] 논문 Accelerated cellular senescence phenotype of GAPDH-depleted human lung carcinoma cells 2011-07
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